Mikrocontroller
Ein Mikrocontroller ist ein Prozessor plus Zusatzmodule. Der Unterschied zu Mikroprozessoren besteht darin, dass bei einem Mikrocontroller Speicher, Digital- und Analog- Ein- und Ausgänge, Timer, UART etc. meist auf einem einzigen Chip integriert sind, so dass eine Mikrocontroller-Anwendung oft mit ein paar wenigen Bauteilen auskommt.
Mikrocontroller werden häufig zuerst an der Bit-Zahl des internen Datenbusses unterschieden: 4/8/16 oder 32 Bit. Diese Bit-Zahl kann man als die Länge der Daten interpretieren, die der Controller in einem Befehl verarbeiten kann. Die größte in 8 Bit (= 1 Byte) darstellbare Zahl ist die 255, somit kann ein 8 Bit-Mikrocontroller z. B. in einem Additionsbefehl immer nur Zahlen bis 255 verarbeiten. Zur Bearbeitung von größeren Zahlen werden dann mehrere Befehle hintereinander benötigt, was natürlich länger dauert.
Taktung
Wozu ist ein Mikrocontroller gut?
Hier ein paar Beispiele, für welche Aufgaben Mikrocontroller verwendet werden können:
- Ladegeräte
- Motorsteuerungen (z. B. Schrittmotor-Controller (Stepper))
- Roboter
- Meßwerterfassung (z. B. Drehzahlmesser im Auto)
- Temperaturregelung
- MP3- und DVD-Player
- Schaltuhren
- Programmieradapter
Welchen Mikrocontroller soll ich verwenden?
Ein Mikrocontroller für Hobbyanwender sollte idealerweise folgende Voraussetzungen erfüllen:
- gute Beschaffbarkeit
- niedriger Preis spielt bei den kleinen Stückzahlen keine so große Rolle
- handliche Bauform: ein Controller mit 20 Pins ist leichter handzuhaben als einer mit 128
- Flash-ROM: der Controller sollte mindestens 1000 mal neu programmiert werden können
- In-System-Programmierbarkeit (ISP): man benötigt kein teures Programmiergerät und muss den Controller zur Programmierung nicht aus der Schaltung entfernen
- kostenlose Software verfügbar: Assembler bekommt man praktisch immer kostenlos vom Hersteller des Controllers, C-Compiler seltener
Eine ausführliche Beschreibung der Entscheidungskriterien gibt es auf der Seite Entscheidung Mikrocontroller.
Verbreitete Mikrocontrollerfamilien
- 1 Bit
- MC14500B (Motorola, historisch!)
- 8 Bit
- MicroConverter® (Analog Devices)
- AVR (Atmel)
- PIC (Microchip)
- 8048 (Intel)
- 8051 (Intel, versch. Hersteller)
- H8 (Renesas, früher Hitachi)
- 68HC05 (Freescale, früher Motorola)
- 68HC08 (Freescale, früher Motorola)
- 68HC11 (Freescale, früher Motorola)
- ST62 (SGS-Thomson)
- 78K0S (NEC)
- Z8 (Zilog)
- PSoC (Cypress)
- 16 Bit
- 32 Bit
Links
- Podcast CRE67 Mikrocontroller bei Chaosradio Express
- 36th annual EDN microprocessor/microcontroller directory bei edn.com (2009)